有关音频编码的知识与技术参数

文章摘要： 摘要：无线网络中的视频通信，对高效率的视频压缩和网络的友好设计是一个极具挑战性的任务。对无线网络中基于终端和网络的一些技术方案进行了研究。 关键词：无线网络；视频通信；QoS；视频编码标准；多媒体应用 近年来，无线通信技术的发展进入了空前活跃的历史时期。呼之欲出的第三代(3G)移动通信不仅能提供现有的各种移动电话业务，还能提供高速率的宽带多媒体业务，支持高质量的话音、分组数据业务以及实时的视频传输。3G开创了无线通信与因特网、多媒体融合的新时代，由此产生的无线多媒体和无线IP业务必将成为未来无线移动通信业务新的增长点，传送有一定的QoS（服务质量）保证的实时视频流是多媒体应用的主要内

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 摘　要：无线网络中的视频通信，对高效率的视频压缩和网络的友好设计是一个极具挑战性的任务。对无线网络中基于终端和网络的一些技术方案进行了研究。 

　　 关键词：无线网络；视频通信；QoS；视频编码标准；多媒体应用 


　　 近年来，无线通信技术的发展进入了空前活跃的历史时期。呼之欲出的第三代(3G)移动通信不仅能提供现有的各种移动电话业务，还能提供高速率的宽带多媒体业务，支持高质量的话音、分组数据业务以及实时的视频传输。3G开创了无线通信与因特网、多媒体融合的新时代，由此产生的无线多媒体和无线IP业务必将成为未来无线移动通信业务新的增长点，传送有一定的QoS（服务质量）保证的实时视频流是多媒体应用的主要内容。 

　　 移动通信系统的共同点是误码率很高，因此在无线通信系统开展视频业务十分困难，要求视频编解码和传输系统能够克服信道的高误码比、包丢失以提供QoS保证。 

1基于终端的技术方案 

　　 解决无线网络QoS的方案中，必须要满足： 

　　 (1)平滑的质量降级当网络状态改变时，服务的图像质量的变化是平稳的。 

　　 (2)有效性充分使用带宽资源，当网络带宽资源下降时就降低输出图像码率；如果带宽资源增加则加大输出图像的码流。 

1.1图像的分级编码 

　　 图像的分级编码是一个有效的途径。将图像编码压缩成几种不同质量的码流，每一种码流有其对应的QoS。 

　　 (1)有其叠加性每一级码流可以和其对应的低一级的码流组成更高一级的图像； 

　　 (2)有很强的灵活性根据网络的带宽状态随时将分级图像组合成适应网络带宽的码流； 

　　 (3)有很强的鲁棒性如果出现丢包或误码时，只能影响其中一层图像而不会影响整帧图像，使图像质量可以被接受。 

　　 分级图像特别适用于组播业务中。因为网络的不对称性，每个收端的网络状态不一致，因此可以对每个接收端发一个码流；而在发送端是相同的码流。视频的分级可以有3种分级编码方 式：空间分级、时间分级、SNR（质量信噪比）分级。空间分级是将图像分成几种分辨率的差分图像分别进行编码，形成几种码流；时间分级比较简单，直接在码流中略过图像帧就能完成；SNR分级是将图像按宏块DCT采用几种不同的量化参数对差分结果进行量化编码，得到几种码流进行传输。 

1.2视频压缩标准［1，2］ 

1.2.1ITUT的H.263和 H.263+ 

　　 多媒体通信系统，特别是视频的应用，对高容量的数据进行操作并要求大量的可用带宽。由于这些业务在不断增长，但无线网络上的传输率仍然有限，这就要求新的编码标准应该具有更高的压缩率。1996年，ITUT提出的H.263可以达到上述要求。他的编码结构基于H.261，但能够在低比特率的情况下改进图像质量。而H.263+是第一个被特别设计用来在不同网络技术上进行工作的国际化视频编码标准。他提供了12种可选模式,用于在易于发生差错和无QoS保证的网络中提高图像质量。尽管H.263+的差错弹性模式主要是为有线网络设计的，但是他对于无线网络也很有帮助。由于对无线网络上视频会议业务的需求在不断增长，国际标准化组织因此对编码技术进行了优化。 

1.2.2ISO/IEC的MPEG 4视频标准 

　　 MPEG 4视频标准包括了视频对象Vos(Video Objects)，视频对象层VOL(Video Obj ects Layer)，和视频对象平面VOP(Video Object Plane)。这些不同的元素以不同的层次组合起来，结合MPEG 4视频脚本(MPEG 4 Visual Profile)，成为表示图像的数据流。 

　　 移动多媒体应用面临的技术挑战不同于桌面多媒体系统。这是因为当前的移动计算技术的 固有限制，如计算能力的限制、带宽限制和不可靠的传输等。MPEG 4 作为自适应方案非常适合于移动多媒体的应用，因为MPEG 4具有以下几个方面的优点： 

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